Бурение нефтяных и газовых скважин
Введение
Во введении кратко излагаются следующие сведения:
-обоснование выбора объекта исследования;
-актуальность темы проекта; связь темы проекта с задачами, решаемыми предприятием (организацией);
-методы, применяемые при решении курсового проекта;
-использование вычислительной техники при выполнении проекта;
-объем и содержание материалов, использованных при выполнении курсового проекта.
Введение и заключение не нумеруются.
Часть №1. Разработка конструкции скважины
Конструкцию скважины характеризуют следующие параметры:
— число обсадных колонн;
— глубина спуска обсадных колонн;
— интервалы затрубного цементирования;
— диаметры обсадных колонн;
— диаметры ствола скважины под обсадные колонны.
Общая методика
Общая методика разработки конструкции скважины сводится к следующему:
1. Исходя из заданных геологических условий определяется необходимое число обсадных колонн.
2. Для каждой колонны в соответствии с назначением определяется глубина спуска и интервал затрубного цементирования (следует помнить, что в газовых скважинах затрубное пространство цементируется до устья, а в нефтяных основные колонны цементируются с перекрытием предыдущих не менее 300 м.).
3. Выбирается диаметр эксплуатационной колонны по предполагаемому дебиту полезного ископаемого (табл. 1).
Таблица 1
|
Рекомендуемые диаметры эксплуатационных колонн (мм) при ожидаемом дебите | |||||||
| нефти, м3/сут. | газа, тыс.м3/сут. | ||||||
|
до 100 |
до150 |
до 300 |
более 300 |
до 250 |
до 500 |
до 1000 |
до 5000 |
|
127-140 |
140-146 |
168-178 |
178-194 |
114-146 |
146-168 |
178-219 |
219--273 |
4. Определяется диаметр муфт dм.э. и радиальный зазор δэ.(между муфтой и стенкой скважины) для эксплуатационной колонны (табл. 2).
Таблица 2.
|
Наружный диаметр, мм |
Величина радиального зазора, мм | |
|
обсадных труб |
муфт | |
|
140; 146; 168 178; 194 219; 245 273; 299 324; 340; 351 |
159; 166; 188 198; 216 245; 270 299; 324 351; 365; 376 |
10-15 15-20 20-25 25-30 30-40 |
5. Рассчитывается необходимый минимальный диаметр ствола скважины в интервале эксплуатационной колонны из выражения (1).
6. По рассчитанному диаметру скважины подбирается диаметр долота для бурения ствола под эксплуатационную колонну dд.э. (190,5; 215,9; 244,5; 269,6; 295,3; 320; 346; 370; 394; 445; 490).
7. Рассчитывается необходимый внутренний диаметр технической колонны dвн.т. по формуле (2) и подбирается наружный диаметр технической колонны (табл. 3).
Таблица 3. Значение внутренних диаметров (мм)
|
Значение внутренних диаметров (мм) Для обсадных труб с различной толщиной стенок | ||||||||||||||
|
Толщина стенок, мм |
Наружный диаметр, мм | |||||||||||||
|
116 |
168 |
178 |
194 |
219 |
245 |
273 |
299 |
324 |
340 |
351 |
377 |
407 |
426 | |
|
6 6; 5 7 8 9 10 11 12 |
- 133 132 130 128 126 124 - |
- 155 154 152 150 148 146 144 |
- - 146 162 160 158 156 154 |
- - 180 178 176 174 - 170 |
- - 205 203 201 199 - 195 |
- - 231 229 227 225 - 221 |
- - 259 257 255 253 - 249 |
- - - 283 281 279 277 275 |
- - - 306 304 302 300 |
- - - - 322 320 318 316 |
- - - - 333 331 329 327 |
- - - - 359 357 355 353 |
- - - - 389 387 385 383 |
- - - - - 406 404 402 |
8. Определяется необходимый диаметр скважины dс.т. и диаметр долота dд.т. для бурения ствола под техническую колонну точно также, как и под эксплуатационную (пункты 4, 5, 6).
9. Аналогично находятся диаметры предыдущих обсадных колонн и долот.
10. Все полученные данные о конструкции скважины сводятся в табл.
Часть №2. Разработка режима бурения скважины
1. Расчет осевой нагрузки на долото
Осевая нагрузка на долото, как режимный параметр бурения, обеспечивает внедрение породоразрушающих элементов в горную породу.
В практике бурения для приближенного расчета осевой нагрузки используется выражение
(1)
где q – удельная нагрузка на 1 см диаметр долота для соответствующих пород, кгс/см;
dд – диаметр долота, см.
Значения удельных нагрузок для пород различной категории по буримости приведены в табл. 1.
